در پشت صحنه تابش نور توسط لامپ های مختلف نظیر لامپ کم مصرف ، لامپ ال ای دی و ... مکانیزم تابش نور است. تابش نور تابش الکترومغناطیسی است، یعنی یک انرژی تابشی است که به صورت موج منتشر می شود. ویژگی هایی که موج را تعریف می کنند عبارتند از: طول موج λ ، یعنی فاصله بین تاج ها یا ناهمواری های مجاور. فرکانس ، ν ، یعنی تعداد چرخه هایی که در یک نقطه ثابت در واحد زمان می گذرند. در تابش نور فرکانس نیز یک پارامتر بسیار مهم است زیرا به انرژی تابش الکترومغناطیسی با رابطه معروف E = hν مربوط می شود ، جایی که E انرژی فوتون و h ثابت پلانک است. به عبارت دیگر ، هرچه فرکانس بیشتر باشد ، انرژی تابش نیز بیشتر می شود. به دلایل عملی و تاریخی ، طیف الکترومغناطیسی ، یعنی مجموعه ای از تمام تابش های ممکن، در چندین منطقه با توجه به طول موج شکسته شده است (شکل 1.2) ، حتی اگر رفتار فیزیکی تابش الکترومغناطیسی به عنوان تابعی از فرکانس تغییر نکند.
تابش نور در محدوده چشم انسان
چشم انسان نسبت به تابش نور فقط در محدوده قابل مشاهده حساس است، بخش بسیار کوچکی از کل طیف الکترومغناطیسی با طول موج بین 380 تا 780 نانومتر است، جایی که تعدادی از آثار در صورت پنهان باقی می مانند. همچنین باید در نظر داشت که حساسیت چشم انسان برای همه طول موجهای محدوده قابل مشاهده برابر نیست ، اما حداکثر آن برای رنگ سبز است و به میزان قابل توجهی به سمت قرمز و آبی/ بنفش کاهش می یابد. سایر قسمتهای مفید تابش نور طیف الکترومغناطیسی، که برای چشم انسان غیرقابل دسترسی است ، اما با فناوریهای مناسب به راحتی قابل تشخیص است ، تشعشعات ماوراء بنفش نزدیک است که از نور مرئی پر انرژی تر است و طول موجهای آنها از 200 تا 380 نانومتر است و ناحیه مادون قرمز نزدیک ، با انرژی کمتر از نور مرئی و طول موج بین 0.78 تا 2.5 میکرومتر را شامل می شود.
هندسه بازتاب تابش نور
هنگامی که نور حاوی تمام طول موج های قابل مشاهده (نور سفید) به جسمی برخورد می کند، جسم فقط طول موج های خاصی را جذب می کند، در حالی که طول موجهای جذب نشده منعکس می شود. این طول موج های اخیر به عنوان یک رنگ درک می شوند. رنگ مشاهده شده رنگهای مکمل رنگهای جذب شده خواهد بود. شکل 1.4 "چرخه رنگ" را نشان می دهد ، رنگهای مقابل چرخ مکمل یکدیگر هستند. به عبارت دیگر ، جسم هنگام تابش نور برخی از رنگهای موجود در نور سفید را جذب می کند و اجازه می دهد فقط رنگهای جذب نشده به عقب منعکس شده و به چشم ناظر برسد. در زندگی روزمره ما با جذب نور مرئی و دید رنگ ها بسیار آشنا هستیم ، اما همان پدیده فیزیکی زمانی اتفاق می افتد که نور برخورد کننده از مناطق دیگر طیف الکترومغناطیسی باشد ، به عنوان مثال. اشعه ماوراء بنفش یا مادون قرمز
پراکندگی نور
پراکندگی تابش نور پدیده دیگری است که ممکن است هنگام روشن شدن یک شی با نور اتفاق بیفتد. وقتی طول موج نور ورودی با اندازه اجرام روشن قابل مقایسه باشد، اینها با فرکانس یکسانی از نور شروع به ارتعاش می کنند و خود به منابع کروی تابش تبدیل می شوند. هنگامی که این اتفاق می افتد، مقداری از نور در 360 درجه در اطراف جسم پراکنده می شود و انتشار کاملاً هندسی نور را محو می کند. در واقع ، هنگامی که نور با سطوح صاف و براق برهم کنش می کند ، تابش نسبت به عمود بر سطح ، با زاویه ای برابر با زاویه تابش منعکس می شود. به این حالت انعکاس دیدنی می گویند. در مقابل ، اگر نور با سطح خشن برخورد کند ، پراکندگی رخ می دهد و در تمام جهات فضا منعکس می شود و تابش را در فضای اطراف پخش می کند. در چنین مواردی ، این پدیده را بازتاب پراکنده می نامند.
فلورسانس چیست ؟
وقتی یک مولکول تابش نور را جذب می کند در واقع انرژی را جذب می کند که برای ارتقاء الکترون ها به حالت برانگیخته استفاده می شود. برانگیختگی ممکن است با انتشار مجدد نور با طول موج یکسان ، با بازگشت همزمان الکترونها به حالت اولیه خود اتفاق بیفتد. با این حال ، یک مکانیسم جایگزین ، به نام فلورسانس ، وجود دارد که در آن برخی از عوامل غیر تابشی از بین می روند ، یعنی فرایندی که در آن انرژی بدون انتشار تابش از بین می رود ، با بازگشت نور به حالت اولیه. به عبارت دیگر ، هنگامی که فلورسانس اتفاق می افتد ، یک ترکیب نور و طول موج و انرژی خاصی را جذب می کند و با طول موج طولانی تر و انرژی کم تر دوباره تابش می کند. بسیاری از آثار بیولوژیکی فلورسانس را نشان می دهند ، بنابراین روشی بسیار کارآمد برای تشخیص آنها است.
منبع
